本發(fā)明屬于汽車內(nèi)外飾用熱塑性復(fù)合材料技術(shù)領(lǐng)域，具體地說，是涉及一種用于制備汽車內(nèi)外飾件的高吸音型超輕高強(qiáng)GMT復(fù)合板材。

背景技術(shù)：

輕質(zhì)玻璃纖維氈增強(qiáng)熱塑性復(fù)合板材，簡稱輕質(zhì)GMT(Glass fiber Mat reinforced Thermoplastics)，是由連續(xù)玻璃纖維氈和熱塑性樹脂復(fù)合而成的一種新型復(fù)合材料，因其具有輕質(zhì)環(huán)保、吸音隔熱、高強(qiáng)韌性、優(yōu)良的抗化學(xué)腐蝕性和環(huán)境適應(yīng)性等特點(diǎn)，而成為當(dāng)今汽車內(nèi)外飾材料中最為活躍的開發(fā)品種，已廣泛應(yīng)用于各類汽車內(nèi)外飾件(汽車車底屏蔽防護(hù)裝置、承重板、車頂內(nèi)襯、車門裝飾、行李架、車頂模塑件、發(fā)動(dòng)機(jī)蓋以及車后行李箱蓋、齒輪箱蓋)。然而，在全球提倡綠色、低碳、環(huán)保、健康主題下的今天，無論是愈發(fā)成熟與理性的傳統(tǒng)汽車行業(yè)或是新興的新能源汽車領(lǐng)域，人們對汽車的需求已從原先的代步工具逐漸升級(jí)為舒適的移動(dòng)空間，消費(fèi)者在購買汽車時(shí)，除注重汽車動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性的同時(shí)，也更加注重其駕乘舒適性。即越來越關(guān)注汽車內(nèi)外飾材料的健康性(VOC性能)與NVH等問題，訴求高性能與高舒適的統(tǒng)一，因此，如何進(jìn)一步提高汽車內(nèi)飾材料的綜合性能，使產(chǎn)品具有超輕量化(≤0.3kg/m³)、低VOC及NVH性能(吸音性能，提高駕乘者舒適性)，是汽車內(nèi)外飾材料行業(yè)今后3～5年必須面對和研究的熱點(diǎn)。然而，目前國內(nèi)輕質(zhì)GMT板材主要采用干法梳理工藝，主要存下以下缺點(diǎn)：

制備過程相對復(fù)雜，玻纖損傷較大，而且取向明顯，板材力學(xué)性能呈各向異性；

熱熔纖維和玻璃纖主要是以點(diǎn)連接的方式結(jié)合,因而樹脂使用量較大，成本相對較高，進(jìn)一步超輕化難以實(shí)現(xiàn)；

滲入空氣量不足，制品設(shè)計(jì)自由度及NVH性能遠(yuǎn)落后于國外進(jìn)口產(chǎn)品。

這些問題都將成為制約輕質(zhì)GMT板材發(fā)展與廣泛應(yīng)用的瓶頸。如何進(jìn)一步提 高輕質(zhì)GMT復(fù)合板材的綜合性能,使產(chǎn)品具有合理的性價(jià)比已成為研究的熱點(diǎn),同時(shí)也是產(chǎn)業(yè)化的基礎(chǔ)。

目前，國際上寄希望通過改良現(xiàn)有工藝和開發(fā)新工藝來打破制約輕質(zhì)GMT板材發(fā)展與廣泛應(yīng)用的瓶頸。AZDEL公司主要使用濕法工藝，QPC公司使用干法工藝。但近年來，相關(guān)設(shè)備廠家競相研發(fā)新的干法設(shè)備，如意大利Cormatex公司，其最新研發(fā)的Lap Form Air氣流鋪網(wǎng)機(jī)，能夠通過氣流加壓成網(wǎng),完全改變纖維成網(wǎng)方式——將所有纖維原料制成均勻的立體結(jié)構(gòu)纖維網(wǎng)，這將使板材結(jié)構(gòu)發(fā)生根本改變，立體結(jié)構(gòu)的纖維網(wǎng)結(jié)合使板材的機(jī)械性能提高明顯，從而使其在保證汽車安全性和強(qiáng)度特性的前提下，減少自身材料用量，實(shí)現(xiàn)減輕車身重量的目的；法國Fibroline公司研發(fā)的Impregnation設(shè)備是通過靜電的方式將樹脂粉末浸入纖維基氈，使樹脂粉末對玻纖的浸潤更加均勻,不但減少了樹脂的用量，降低了成本，并且所得板材孔隙率高，片材中存有大量空氣，提高了聲傳播的粘滯阻力，在講究安靜舒適的高級(jí)轎車中，這種良好的吸聲特性更值得重視。這些新設(shè)備的研發(fā)將為輕質(zhì)GMT的制備提供新的工藝方法，也將克服現(xiàn)有產(chǎn)品的不足。

然而，國內(nèi)受設(shè)備技術(shù)研發(fā)水平的限制，主要采用改良現(xiàn)有工藝的辦法，比如在梳理過程中，通過調(diào)整工藝設(shè)備參數(shù)，輕度打擊玻纖，降低玻纖的損傷，從而改善板材的力學(xué)性能；在單纖網(wǎng)的鋪疊過程中，通過改變鋪網(wǎng)的方式，使玻纖的取向發(fā)生改變，從而降低板材縱橫向力學(xué)性能的差異；在基氈表面進(jìn)行適當(dāng)?shù)谋砻嫣幚?從而改變板材的熱性能等。但上述改善方式均未從根本上改變纖網(wǎng)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)形態(tài)，玻璃纖維間仍然以點(diǎn)連接的方式結(jié)合，氈網(wǎng)厚度方向取向纖維含量偏少，層層單纖網(wǎng)之間僅靠針刺固結(jié)，二次成型過程中部件高膨化區(qū)域上下層單纖維網(wǎng)結(jié)合不足，仍需靠增加樹脂用量保證板材力學(xué)性能，然隨樹脂用量增加，板材膨化比減小，滲入空氣含量不足，制品超輕化難以實(shí)現(xiàn)，板材設(shè)計(jì)自由度及NVH性能也嚴(yán)重受限。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為解決上述問題，本發(fā)明公開了一種高吸音型超輕高強(qiáng)GMT復(fù)合板材，在復(fù)合板材內(nèi)部氈網(wǎng)中引入了微球發(fā)泡劑，微球發(fā)泡劑的引入使增強(qiáng)纖維間的連接方 式更加多樣化，除傳統(tǒng)的點(diǎn)連接外，微球發(fā)泡劑作為連接橋梁將其周邊的增強(qiáng)纖維束縛在一起，微球發(fā)泡劑之間又彼此相連接，這些多樣化的連接方式使復(fù)合板材內(nèi)部氈網(wǎng)結(jié)構(gòu)發(fā)生了根本改變，產(chǎn)品機(jī)械性能提高明顯，從而使其在保證汽車安全性和強(qiáng)度特性的前提下，減少自身材料用量，實(shí)現(xiàn)超輕化的目的。另外所制備板材在二次成型過程中,在增強(qiáng)纖維內(nèi)應(yīng)力和微球發(fā)泡劑的雙重作用下，厚度膨松擴(kuò)展至原來的5-10倍，相比傳統(tǒng)輕質(zhì)GMT材料提高了2-4倍(相同面密度下)，以便生產(chǎn)廠家可以根據(jù)產(chǎn)品性能要求通過調(diào)節(jié)膨化后的壓縮比來模制更多厚度變化、更高孔隙率的汽車內(nèi)外飾部件，控制制品的體積密度0.05g/cm³-0.5g/cm³，進(jìn)而獲得不同的強(qiáng)度、剛度及聲阻特性，這使得制品設(shè)計(jì)的自由度及NVH性能得以顯著提高。

本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

本發(fā)明公開了一種用于制備汽車內(nèi)外飾件的高吸音型超輕高強(qiáng)GMT復(fù)合板材，所述復(fù)合板材由作為粘結(jié)基體的30wt-70wt％熱塑性合成纖維，作為增強(qiáng)材料的29wt-67wt％增強(qiáng)纖維和1wt-3wt％微球發(fā)泡劑組成，并通過熱壓制成汽車內(nèi)外飾用超輕高強(qiáng)GMT復(fù)合板材，微球發(fā)泡劑之間彼此相連，所述的微球發(fā)泡劑與其周邊的增強(qiáng)纖維相互束縛連接。復(fù)合板材因微球發(fā)泡劑的引入使增強(qiáng)纖維間的連接方式更加多樣化，除傳統(tǒng)的點(diǎn)連接外，微球發(fā)泡劑作為連接橋梁將其周邊的增強(qiáng)纖維束縛在一起，微球發(fā)泡劑之間又彼此相連接，這些多樣化的連接方式使復(fù)合板材內(nèi)部氈網(wǎng)結(jié)構(gòu)發(fā)生了根本改變，產(chǎn)品機(jī)械性能提高明顯，從而使其在保證汽車安全性和強(qiáng)度特性的前提下，減少自身材料用量，實(shí)現(xiàn)超輕化的目的；另外所制備復(fù)合板材在二次成型過程中,在增強(qiáng)纖維內(nèi)應(yīng)力和微球發(fā)泡劑的雙重作用下，厚度可膨松擴(kuò)展至原來的5-10倍，相比傳統(tǒng)輕質(zhì)GMT材料提高了2-4倍(相同面密度下)，以便生產(chǎn)廠家可以根據(jù)產(chǎn)品性能要求通過調(diào)節(jié)膨化后的壓縮比來模制更多厚度變化、更高孔隙率的汽車內(nèi)外飾部件，控制制品的體積密度0.05g/cm³-0.5g/cm³，進(jìn)而獲得不同的強(qiáng)度、剛度及聲阻特性，這使得制品設(shè)計(jì)的自由度及NVH性能得以顯著提高。

作為進(jìn)一步地改進(jìn)，本發(fā)明所述的復(fù)合板材面密度為500-2000g/m²，微球發(fā)泡劑用于改變增強(qiáng)纖維間格點(diǎn)連接方式調(diào)整板材膨化比。

作為進(jìn)一步地改進(jìn)，本發(fā)明所述復(fù)合板材中的微球發(fā)泡劑包括聚合物殼體和 其包裹的發(fā)泡劑，聚合物殼體為由丙烯酸酯類聚合物構(gòu)成的單層或雙層結(jié)構(gòu)，發(fā)泡劑為乙烷、丙烷、丙烯、異丁烷、丁烯、異丁烯、正戊烷、異戊烷、石油醚中的一種或幾種的混合物。

作為進(jìn)一步地改進(jìn)，本發(fā)明所述微球發(fā)泡劑的粒徑約為15～40μm，發(fā)泡起始溫度約為160-210℃，最大發(fā)泡體積倍率約為5～10倍，發(fā)泡后的尺寸為75～400μm。

作為進(jìn)一步地改進(jìn)，本發(fā)明所述熱塑性合成纖維選自聚丙烯纖維PP、聚乙烯纖維PE、聚酯纖維PET、ES纖維、尼龍纖維PA中的一種或幾種。

作為進(jìn)一步地改進(jìn)，本發(fā)明所述增強(qiáng)纖維選自玻璃纖維、碳纖維、玄武巖纖維或植物纖維中的一種或幾種。

作為進(jìn)一步地改進(jìn)，本發(fā)明所述復(fù)合板材還包括粘合在其表面的上表層和/或下表層，上表層和/或下表層選自聚丙烯膠膜、聚乙烯膠膜、EVA膠膜、EAA膠膜、聚酯薄膜、熱熔膠粉、無紡布或耐候、增強(qiáng)復(fù)合膜中的一種。

本發(fā)明的技術(shù)效果及優(yōu)點(diǎn)在于：

(1)本發(fā)明在現(xiàn)有輕質(zhì)GMT復(fù)合板材氈網(wǎng)內(nèi)部引入微球發(fā)泡劑，通過改變增強(qiáng)纖維間格點(diǎn)設(shè)計(jì)的支撐方法來調(diào)整板材的膨化比，使所制備板材在二次成型過程中,在增強(qiáng)纖維內(nèi)應(yīng)力和微球發(fā)泡劑的雙重作用下，厚度膨松擴(kuò)展至原來的5-10倍，相比傳統(tǒng)輕質(zhì)GMT材料提高了2-4倍(相同面密度下)，以便生產(chǎn)廠家可以根據(jù)產(chǎn)品性能要求通過調(diào)節(jié)膨化后的壓縮比來模制更多厚度變化、更高孔隙率的汽車內(nèi)外飾部件，控制制品的體積密度0.05g/cm³-0.5g/cm³之間，進(jìn)而獲得不同的強(qiáng)度、剛度及聲阻特性，這使得制品設(shè)計(jì)的自由度及NVH性能得以顯著提高。

(2)另外微球發(fā)泡劑的引入使板材內(nèi)部增強(qiáng)纖維間連接的方式更加多樣化，除傳統(tǒng)的點(diǎn)連接外，微球發(fā)泡劑作為連接橋梁將其周邊的增強(qiáng)纖維束縛在一起，微球發(fā)泡劑之間又彼此相連接，這些多樣化的連接使復(fù)合板材內(nèi)部氈網(wǎng)結(jié)構(gòu)發(fā)生了根本改變，產(chǎn)品機(jī)械性能提高明顯，從而使其在保證汽車安全性和強(qiáng)度特性的前提下，減少自身材料用量，實(shí)現(xiàn)超輕化的目的。

附圖說明

圖1為本發(fā)明用于制備汽車內(nèi)外飾件的高吸音型超輕高強(qiáng)GMT復(fù)合板材內(nèi)部氈網(wǎng)結(jié)構(gòu)圖；

圖2為本發(fā)明超輕高強(qiáng)GMT復(fù)合板材與傳統(tǒng)輕質(zhì)GMT復(fù)合板材所制備的汽車內(nèi)外飾件的內(nèi)部氈網(wǎng)結(jié)構(gòu)對比圖；

圖3為本發(fā)明超輕高強(qiáng)GMT復(fù)合板材所制備的汽車底護(hù)部件與傳統(tǒng)輕質(zhì)GMT復(fù)合板材所制備的汽車底護(hù)部件吸聲性能測試對比圖；

圖4為本發(fā)明超輕高強(qiáng)GMT復(fù)合板材所制備的汽車頂棚部件與傳統(tǒng)輕質(zhì)GMT復(fù)合板材所制備的汽車頂棚部件吸聲性能測試對比圖；

圖5為本發(fā)明超輕高強(qiáng)GMT復(fù)合板材所制備的汽車行李箱擱物板與傳統(tǒng)輕質(zhì)GMT復(fù)合板材所制備的汽車行李箱擱物板吸聲性能測試對比圖。

圖中，1是熱塑性合成纖維，2是增強(qiáng)纖維，3是微球發(fā)泡劑。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說明，但如下實(shí)施例以及附圖僅是用以理解本發(fā)明，而不能限制本發(fā)明的應(yīng)用范圍，本發(fā)明可以由權(quán)利要求限定和覆蓋的多種不同方式實(shí)施。

實(shí)施例1

一種用于制備汽車底護(hù)板的高吸音型超輕高強(qiáng)GMT復(fù)合板材，由作為粘結(jié)基體的59wt％熱塑性聚丙烯纖維，作為增強(qiáng)材料的40wt％玻璃纖維和具有改變玻璃纖維間格點(diǎn)連接方式調(diào)整板材膨化比功效的1wt％微球發(fā)泡劑3組成，如圖1所示，并通過熱壓制成汽車底護(hù)板用超輕高強(qiáng)GMT復(fù)合板材，復(fù)合板材的面密度為1000g/m²。

將所得超輕高強(qiáng)GMT復(fù)合板材通過如下工藝制備汽車底護(hù)板：

(1)將復(fù)合板材放入烘箱中，加熱至180-210℃，使板材在玻璃纖維內(nèi)應(yīng)力和微球發(fā)泡劑3的雙重作用下，厚度膨松擴(kuò)展至原來的5.7倍；

(2)上表面覆蓋疏水拒油功能的無紡布，下表面覆蓋耐候、增強(qiáng)復(fù)合膜；

(3)根據(jù)底護(hù)板產(chǎn)品性能要求，調(diào)節(jié)膨化后的壓縮比，模制成抗沖區(qū)厚度為3.5mm體密度為0.29g/cm³，吸音區(qū)厚度為9mm體密度為0.11g/cm³的汽車底護(hù)板產(chǎn)品。

對比例1

一種用于制備汽車底護(hù)板的傳統(tǒng)輕質(zhì)GMT復(fù)合板材，由作為粘結(jié)基體的60wt％熱塑性聚丙烯纖維和作為增強(qiáng)材料的40wt％玻璃纖維組成，并通過熱壓制成汽車底護(hù)板用傳統(tǒng)輕質(zhì)GMT復(fù)合板材,復(fù)合板材的面密度為1000g/m²。

將所得傳統(tǒng)輕質(zhì)GMT復(fù)合板材通過如下工藝制備汽車底護(hù)板：

(1)將復(fù)合板材放入烘箱中，加熱至180-210℃，板材僅在玻璃纖維內(nèi)應(yīng)力的作用下，厚度膨松擴(kuò)展至原來的2.3倍；

(2)上表面覆蓋疏水拒油功能的無紡布，下表面覆蓋耐候、增強(qiáng)復(fù)合膜；

(3)根據(jù)底護(hù)產(chǎn)品性能要求，調(diào)節(jié)膨化后的壓縮比，模制成抗沖區(qū)厚度為3.5mm體密度為0.29g/cm³，吸音區(qū)厚度為8mm體密度為0.13g/cm³的汽車底護(hù)板產(chǎn)品。

對比例2

一種用于制備汽車底護(hù)板的傳統(tǒng)輕質(zhì)GMT復(fù)合板材，由作為粘結(jié)基體的60wt％熱塑性聚丙烯纖維和作為增強(qiáng)材料的40wt％玻璃纖維組成，并通過熱壓制成汽車底護(hù)板用傳統(tǒng)輕質(zhì)GMT復(fù)合板材,復(fù)合板材的面密度為1400g/m²。。

將所得傳統(tǒng)輕質(zhì)GMT復(fù)合板材通過如下工藝制備汽車底護(hù)板：

(1)將復(fù)合板材放入烘箱中，加熱至180-210℃，板材僅在玻璃纖維內(nèi)應(yīng)力的作用下，厚度膨松擴(kuò)展至原來的2.5倍；

(2)上表面覆蓋疏水拒油功能的無紡布，下表面覆蓋耐候、增強(qiáng)復(fù)合膜；

(3)根據(jù)底護(hù)產(chǎn)品性能要求，調(diào)節(jié)膨化后的壓縮比，模制成抗沖區(qū)厚度為3.5mm體密度為0.40g/cm³，吸音區(qū)厚度為9mm體密度為0.16g/cm³的汽車底護(hù)板產(chǎn)品。

下表1中顯示了利用本發(fā)明所述超輕高強(qiáng)GMT復(fù)合板和傳統(tǒng)輕質(zhì)GMT復(fù)合板模制的底護(hù)板的性能對比。

表1

實(shí)施例1在現(xiàn)有輕質(zhì)GMT復(fù)合板材氈網(wǎng)內(nèi)部引入微球發(fā)泡劑3，微球發(fā)泡劑3的引入使玻璃纖維間的連接方式更加多樣化，除傳統(tǒng)的點(diǎn)連接外，微球發(fā)泡劑3作為連接橋梁將其周邊的玻璃纖維束縛在一起，微球發(fā)泡劑3之間又彼此相連接，如圖2所示，這些多樣化的連接方式使復(fù)合板材內(nèi)部氈網(wǎng)結(jié)構(gòu)發(fā)生了根本改變，因而所制備的底護(hù)產(chǎn)品在同等密度下相比對比例1機(jī)械性能提高明顯，與傳統(tǒng)高密度GMT復(fù)合板對比例2機(jī)械性能相當(dāng)，從而使其在保證汽車安全性和強(qiáng)度特性的前提下，減少自身材料用量，實(shí)現(xiàn)超輕化的目的。另外所制備的超輕高強(qiáng)GMT板材在二次成型底護(hù)產(chǎn)品過程中,在玻璃纖維內(nèi)應(yīng)力和微球發(fā)泡劑3的雙重作用下，厚度膨松擴(kuò)展至原來的5.7倍，相比對比例1提高了2倍以上，以此復(fù)合板材模制的底護(hù)產(chǎn)品相比對比例2雖在機(jī)械性能上相當(dāng)，但是所得產(chǎn)品中板材孔隙率高，產(chǎn)品中存有大量滲入空氣，提高了聲傳播的粘滯阻力，因而制品NVH性能提高明顯，如圖3所示。

實(shí)施例2

一種用于制備汽車頂棚部件的高吸音型超輕高強(qiáng)GMT復(fù)合板材，由作為粘結(jié)基體的45wt％熱塑性ES纖維，作為增強(qiáng)材料的52wt％植物纖維和具有改變增強(qiáng)纖維2間格點(diǎn)連接方式調(diào)整板材膨化比功效的3wt％微球發(fā)泡劑3組成，并通過熱壓制成汽車頂棚用超輕高強(qiáng)GMT復(fù)合板材，復(fù)合板材的面密度為600g/m²。

將所得超輕高強(qiáng)GMT復(fù)合板材通過如下工藝制備汽車頂棚部件：

1)、將復(fù)合板材放入烘箱中，加熱至180-210℃，使板材在植物纖維內(nèi)應(yīng)力和微球發(fā)泡劑3的雙重作用下，厚度膨松擴(kuò)展至原來的8倍；

2)、上表面覆蓋熱軋無紡布，下表面覆蓋表面裝飾用的泡棉針織面料；

3)、根據(jù)頂棚產(chǎn)品性能要求，通過調(diào)節(jié)膨化后的壓縮比，模制成大面厚度為5mm體密度為0.12g/cm³的汽車頂棚產(chǎn)品。對比例3

一種用于制備汽車頂棚部件的傳統(tǒng)輕質(zhì)GMT復(fù)合板材，由作為粘結(jié)基體的48wt％熱塑性ES纖維和作為增強(qiáng)材料的52wt％植物纖維組成，并通過熱壓制成汽車頂棚用傳統(tǒng)輕質(zhì)GMT復(fù)合板材，復(fù)合板材的面密度為600g/m²。

將所得傳統(tǒng)輕質(zhì)GMT復(fù)合板材通過如下工藝制備汽車棚部件：

(1)將復(fù)合板材放入烘箱中，加熱至180-210℃，板材僅在植物纖維內(nèi)應(yīng)力的作用下，厚度膨松擴(kuò)展至原來的2.2倍；

(2)上表面覆蓋熱軋無紡布，下表面覆蓋表面裝飾用的泡棉針織面料；

(3)根據(jù)頂棚產(chǎn)品性能要求，調(diào)節(jié)膨化后的壓縮比，模制成大面厚度為5mm體密度為0.12g/cm³的汽車頂棚產(chǎn)品。

對比例4

一種用于制備汽車頂棚部件的傳統(tǒng)輕質(zhì)GMT復(fù)合板材，由作為粘結(jié)基體的48wt％熱塑性ES纖維和作為增強(qiáng)材料的52wt％植物纖維組成，并通過熱壓制成汽車頂棚用傳統(tǒng)輕質(zhì)GMT復(fù)合板材，復(fù)合板材的面密度為800g/m²。

將所得傳統(tǒng)輕質(zhì)GMT復(fù)合板材通過如下工藝制備汽車棚部件：

(1)將復(fù)合板材放入烘箱中，加熱至180-210℃，板材僅在植物纖維內(nèi)應(yīng)力的作用下，厚度膨松擴(kuò)展至原來的2.5倍；

(2)上表面覆蓋熱軋無紡布，下表面覆蓋表面裝飾用的泡棉針織面料；

(3)根據(jù)頂棚產(chǎn)品性能要求，調(diào)節(jié)膨化后的壓縮比，模制成大面厚度為5mm 體密度為0.16g/cm³的汽車頂棚產(chǎn)品。

下表2中顯示了利用本發(fā)明所述超輕高強(qiáng)GMT復(fù)合板和傳統(tǒng)輕質(zhì)GMT復(fù)合板模制的汽車頂棚部件的性能對比。

表2

實(shí)施例2在現(xiàn)有輕質(zhì)GMT復(fù)合板材氈網(wǎng)內(nèi)部引入微球發(fā)泡劑3，微球發(fā)泡劑3的引入使增強(qiáng)纖維2間的連接方式更加多樣化，除傳統(tǒng)的點(diǎn)連接外，微球發(fā)泡劑3作為連接橋梁將其周邊的植物纖維束縛在一起，微球發(fā)泡劑3之間又彼此相連接，這些多樣化的連接方式使復(fù)合板材內(nèi)部氈網(wǎng)結(jié)構(gòu)發(fā)生了根本改變，因而所制備的頂棚產(chǎn)品在同等密度下相比對比例3機(jī)械性能提高明顯，與傳統(tǒng)高密度GMT復(fù)合板對比例4機(jī)械性能相當(dāng)，從而使其在保證汽車安全性和強(qiáng)度特性的前 提下，減少自身材料用量，實(shí)現(xiàn)超輕化的目的。另外所制備的超輕高強(qiáng)GMT板材在二次成型頂棚產(chǎn)品過程中,在植物纖維內(nèi)應(yīng)力和微球發(fā)泡劑3的雙重作用下，厚度膨松擴(kuò)展至原來的8倍，相比對比例3提高了近4倍，以此復(fù)合板材模制的頂棚產(chǎn)品相比對比例4雖在機(jī)械性能上相當(dāng)，但是所得產(chǎn)品中板材孔隙率高，產(chǎn)品中存有大量滲入空氣，提高了聲傳播的粘滯阻力，因而制品NVH性能提高明顯，如圖4所示。

實(shí)施例3

一種用于制備汽車行李架擱物板的高吸音型超輕高強(qiáng)GMT復(fù)合板材，由作為粘結(jié)基體的33wt％熱塑性聚乙烯纖維20wt％聚酯纖維，作為增強(qiáng)材料的45wt％玄武巖纖維和具有改變增強(qiáng)纖維2間格點(diǎn)連接方式調(diào)整板材膨化比功效的2wt％微球發(fā)泡劑3組成，并通過熱壓制成汽車行李箱擱物板用超輕高強(qiáng)GMT復(fù)合板材，復(fù)合板材面密度為1600g/m²。

將所得超輕高強(qiáng)GMT復(fù)合板材通過如下工藝制備汽車行李箱擱物板：

(1)將復(fù)合板材放入烘箱中，加熱至180-210℃，使板材在玄武巖纖維內(nèi)應(yīng)力和微球發(fā)泡劑3的雙重作用下，厚度膨松擴(kuò)展至原來的6倍；

(2)上表面覆蓋熱軋無紡布，下表面覆蓋表面裝飾用的針織面料；

(3)根據(jù)汽車行李架擱物板性能要求，通過調(diào)節(jié)膨化后的壓縮比，模制成大面厚度為5mm體密度為0.32g/cm³的汽車行李架擱物板。

對比例5

一種用于制備汽車行李架擱物板的傳統(tǒng)輕質(zhì)GMT復(fù)合板材，由作為粘結(jié)基體的33wt％熱塑性聚乙烯纖維22wt％聚酯纖維和作為增強(qiáng)材料的45wt％玄武巖纖維組成，并通過熱壓制成汽車行李架擱物板用傳統(tǒng)輕質(zhì)GMT復(fù)合板材，復(fù)合板材面密度為1600g/m²。

將所得傳統(tǒng)輕質(zhì)GMT復(fù)合板材通過如下工藝制備汽車行李架擱物板：

(1)將復(fù)合板材放入烘箱中，加熱至180-210℃，板材僅在玻璃纖維內(nèi)應(yīng)力的作用下，厚度膨松擴(kuò)展至原來的3倍；

(2)上表面覆蓋熱軋無紡布，下表面覆蓋表面裝飾用的針織面料；

(3)根據(jù)汽車行李架擱物板的性能要求，調(diào)節(jié)膨化后的壓縮比，模制成大面厚度為5mm體密度為0.32g/cm³的汽車行李架擱物板。

對比例6

一種用于制備汽車行李架擱物板的傳統(tǒng)輕質(zhì)GMT復(fù)合板材，由作為粘結(jié)基體的33wt％熱塑性聚乙烯纖維22wt％聚酯纖維和作為增強(qiáng)材料的45wt％玄武巖纖維組成，并通過熱壓制成汽車行李架擱物板用傳統(tǒng)輕質(zhì)GMT復(fù)合板材，復(fù)合板材面密度為2000g/m²。

將所得傳統(tǒng)輕質(zhì)GMT復(fù)合板材通過如下工藝制備汽車行李架擱物板：

(1)將復(fù)合板材放入烘箱中，加熱至180-210℃，板材僅在玄武巖纖維內(nèi)應(yīng)力的作用下，厚度膨松擴(kuò)展至原來的3.1倍；

(2)上表面覆蓋熱軋無紡布，下表面覆蓋表面裝飾用的針織面料；

(3)根據(jù)汽車行李架擱物板的性能要求，調(diào)節(jié)膨化后的壓縮比，模制成大面厚度為5mm體密度為0.40g/cm³的汽車行李架擱物板。

下表3中顯示了利用本發(fā)明所述超輕高強(qiáng)GMT復(fù)合板和傳統(tǒng)輕質(zhì)GMT復(fù)合板模制的汽車行李箱擱物板的性能對比。

表3

實(shí)施例3在現(xiàn)有輕質(zhì)GMT復(fù)合板材氈網(wǎng)內(nèi)部引入微球發(fā)泡劑3，微球發(fā)泡劑3的引入使增強(qiáng)纖維2間的連接方式更加多樣化，除傳統(tǒng)的點(diǎn)連接外，微球發(fā)泡劑3作為連接橋梁將其周邊的玄武巖纖維束縛在一起，微球發(fā)泡劑3之間又彼此相連接，這些多樣化的連接方式使復(fù)合板材內(nèi)部氈網(wǎng)結(jié)構(gòu)發(fā)生了根本改變，因而所制備的汽車行李架擱物板產(chǎn)品在同等密度下相比對比例5機(jī)械性能提高明顯，與傳統(tǒng)高密度GMT復(fù)合板對比例6機(jī)械性能相當(dāng)，從而使其在保證汽車安全性和強(qiáng)度特性的前提下，減少自身材料用量，實(shí)現(xiàn)超輕化的目的。另外所制備的超輕高強(qiáng)GMT板材在二次成型汽車行李架擱物板產(chǎn)品過程中,在玄武巖纖維內(nèi)應(yīng)力和微球發(fā)泡劑3的雙重作用下，厚度膨松擴(kuò)展至原來的6倍，相比對比例5提高了近2倍，以此復(fù)合板材模制的汽車行李架擱物板相比對比例6雖在機(jī)械性能上相當(dāng)，但是所得產(chǎn)品中板材孔隙率高，產(chǎn)品中存有大量滲入空氣，提高了聲傳播的粘滯阻力，因而制品NVH性能提高明顯。

以上列舉的僅是本發(fā)明的一些具體實(shí)施例，顯然，本發(fā)明不限于以上實(shí)施例，還可以有許多變形，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能從本發(fā)明公開的內(nèi)容直接導(dǎo)出或聯(lián)想到的所有變形，均應(yīng)認(rèn)為是本發(fā)明的保護(hù)范圍。